交通燈

從最早的手牽皮帶到20世紀(jì)50年代的電氣控制，從采用計(jì)算機(jī)控制到現(xiàn)代化的電子定時(shí)監(jiān)控，交通信號(hào)燈在科學(xué)化、自動(dòng)化上不斷地更新、發(fā)展和完善。

交通指揮燈是非裔美國(guó)人加萊特?摩根在1923年發(fā)明的。此前，鐵路交通已經(jīng)使用自動(dòng)轉(zhuǎn)換的燈光信號(hào)有一段時(shí)間了。但是由于火車是按固定的時(shí)刻表以單列方式運(yùn)行的，而且火車要停下來(lái)不是很容易，因此鐵路上使用的信號(hào)只有一種命令:通行。公路交通的紅綠燈則不一樣，它的職責(zé)在很大程度上是要告訴汽車司機(jī)把車輛停下來(lái)。

開車的人誰(shuí)也不愿意看到停車信號(hào)。美國(guó)夏威夷大學(xué)心理學(xué)家詹姆斯指出，人有一種將剎車和油門與自尊相互聯(lián)系的傾向。他說(shuō):駕車者看到黃燈亮?xí)r，心里便暗暗作好加速的準(zhǔn)備。如果此時(shí)紅燈亮了，馬上就會(huì)產(chǎn)生一種失望的感覺(jué)。他把交叉路口稱作"心理動(dòng)力區(qū)"。如果他的理論成立的話，這個(gè)區(qū)域在佛羅伊德心理學(xué)理論中應(yīng)該是屬于超我(supere go)而非本能(id)的范疇。

新式的紅綠燈能將闖紅燈的人拍照下來(lái)。犯事的司機(jī)不久就會(huì)收到罰款單。有的紅綠燈還具備監(jiān)測(cè)車輛行駛速度的功能。

其實(shí),用這三色來(lái)作交通訊號(hào)和人的視覺(jué)機(jī)能結(jié)構(gòu)和心理反應(yīng)有關(guān)。

我們的視網(wǎng)膜含有桿狀和三種錐狀感光細(xì)胞。桿狀細(xì)胞對(duì)黃色的光特別敏感，三種錐狀細(xì)胞則分別對(duì)紅光、綠光及藍(lán)光最敏感。由于這種視覺(jué)結(jié)構(gòu)，人最容易分辨紅色與綠色。雖然黃色與藍(lán)色也容易分辨，但因?yàn)檠矍?，?duì)藍(lán)光敏感的感光細(xì)胞較少，所以分辨顏色，還是以紅、綠色為佳。所以，交通燈用什么顏色也是有大學(xué)問(wèn)的呀 !

顏色也有活動(dòng) (activity)的含意，要表達(dá)熱或劇烈的話，最強(qiáng)是紅色，其次是黃色。綠色則有較冷及平靜的含意。因此，人們常以紅色代表危險(xiǎn)，黃色代表警覺(jué)，綠色代表安全。

而且，由于紅光的穿透力最強(qiáng)，其他顏色的光很容易被散射，在霧天里就不容易看見，而紅光最不容易被散射，即使空氣能見度比較低，也容易被看見，不會(huì)發(fā)生事故。所以我們用紅色表示禁止。

隨著各種交通工具的發(fā)展和交通指揮的需要，第一盞名副其實(shí)的三色燈(紅、黃、綠三種標(biāo)志)于1918年誕生。它是三色圓形四面投影器，被安裝在紐約市五號(hào)街的一座高塔上，由于它的誕生，使城市交通大為改善。

黃色信號(hào)燈的發(fā)明者是我國(guó)的胡汝鼎，他懷著"科學(xué)救國(guó)"的抱負(fù)到美國(guó)深造，在大發(fā)明家愛迪生為董事長(zhǎng)的美國(guó)通用電器公司任職員。一天，他站在繁華的十字路口等待綠燈信號(hào)，當(dāng)他看到紅燈而正要過(guò)去時(shí)，一輛轉(zhuǎn)彎的汽車呼地一聲擦身而過(guò)，嚇了他一身冷汗。回到宿舍，他反復(fù)琢磨，終于想到在紅、綠燈中間再加上一個(gè)黃色信號(hào)燈，提醒人們注意危險(xiǎn)。他的建議立即得到有關(guān)方面的肯定。于是紅、黃、綠三色信號(hào)燈即以一個(gè)完整的指揮信號(hào)家族，遍及全世界陸、海、空交通領(lǐng)域了。

最早的交通燈出現(xiàn)于一八六八年英國(guó)倫敦。那時(shí)的交通燈只有紅、綠兩色，經(jīng)改良后，再增加一盞黃色的燈，紅燈表示停止，黃燈表示準(zhǔn)備，綠燈則表示通行。中國(guó)最早的馬路紅綠燈，是于1928年出現(xiàn)在上海的英租界。

中華人民共和國(guó)道路交通安全法實(shí)施條例

第三十八條 機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈和非機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈表示:

(一)綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許車輛通行，但轉(zhuǎn)彎的車輛不得妨礙被放行的直行車輛、行人通行;

(二)黃燈亮?xí)r，已越過(guò)停止線的車輛可以繼續(xù)通行;

(三)紅燈亮?xí)r，禁止車輛通行 。

在未設(shè)置非機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈和人行橫道信號(hào)燈的路口，非機(jī)動(dòng)車和行人應(yīng)當(dāng)按照機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈的表示通行。

紅燈亮?xí)r，右轉(zhuǎn)彎的車輛在不妨礙被放行的車輛、行人通行的情況下，可以通行。

第三十九條 人行橫道信號(hào)燈表示:

(一)綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許行人通過(guò)人行橫道;

(二)紅燈亮?xí)r ，禁止行人進(jìn)入人行橫道，但是已經(jīng)進(jìn)入人行橫道的，可以繼續(xù)通過(guò)或者在道路中心線處停留等候。

第四十條 車道信號(hào)燈表示:

(一)綠色箭頭燈亮?xí)r，準(zhǔn)許本車道車輛按指示方向通行;

(二)紅色叉形燈或者箭頭燈亮?xí)r，禁止本車道車輛通行 。

第四十一條 方向指示信號(hào)燈的箭頭方向向左、向上、向右分別表示左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)。

第四十二條 閃光警告信號(hào)燈為持續(xù)閃爍的黃燈，提示車輛、行人通行時(shí)注意瞭望，確認(rèn)安全后通過(guò)。

第四十三條 道路與鐵路平面交叉道口有兩個(gè)紅燈交替閃爍或者一個(gè)紅燈亮?xí)r，表示禁止車輛、行人通行;紅燈熄滅時(shí)，表示允許車輛、行人通行。

見黃燈只要停住就不罰

按123號(hào)令，違反道路交通信號(hào)燈通行記6分，這包括闖紅燈和闖黃燈。 黃燈原本是對(duì)司機(jī)以警示、對(duì)交通以緩沖。之所以做出如今的規(guī)定，是因?yàn)樵邳S燈時(shí)區(qū)內(nèi)發(fā)生了不少 交通事故。而事故的根本原因是缺乏必要的交通安全意識(shí)，甚至使原本是警示燈的黃燈變成了"加速預(yù)告燈" 。

按國(guó)際慣例，黃燈亮?xí)r應(yīng)停車，不停車屬于違章。若黃燈亮起時(shí)車身任何一部分已過(guò)線，都可繼續(xù)開過(guò)去。如沒(méi)過(guò)線則應(yīng)剎車停住，哪怕越過(guò)斑馬線也要停住，只要停住就不處罰。

交通燈是城市交通中不可缺少的重要工具，是城市交通秩序的重要保障。本實(shí)例就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)常見的十字路通燈功能。讀者通過(guò)學(xué)習(xí)這個(gè)交通燈控制器，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)更加完整的交通燈。例如實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)配置各種燈的時(shí)間，手動(dòng)控制各個(gè)燈的狀態(tài)等。

一個(gè)十字路口的交通一般分為兩個(gè)方向，每個(gè)方向具有紅燈、綠燈和黃燈3種，另外每個(gè)方向還具有左轉(zhuǎn)燈，因此每個(gè)方向具有4個(gè)燈。

這個(gè)交通燈還為每一個(gè)燈的狀態(tài)設(shè)計(jì)了倒計(jì)時(shí)數(shù)碼管顯示功能?？梢詾槊恳粋€(gè)燈的狀態(tài)設(shè)置一個(gè)初始值，燈狀態(tài)改變后，開始按照這個(gè)初始值倒計(jì)時(shí)。倒計(jì)時(shí)歸零后，燈的狀態(tài)將會(huì)改變至下一個(gè)狀態(tài)。

值得注意的是，交通燈兩個(gè)方向的燈的狀態(tài)是相關(guān)的。也就是說(shuō)，每個(gè)方向的燈的狀態(tài)影響著另外一個(gè)方向的燈的狀態(tài)，這樣才能夠協(xié)調(diào)兩個(gè)方向的車流。如果每個(gè)方向的燈是獨(dú)立變化的，那么交通燈就沒(méi)有了意義。

如表1所示是兩個(gè)方向(假設(shè)為A，B方向)燈的狀態(tài)的對(duì)應(yīng)情況。

表1 交通燈兩個(gè)方向燈狀態(tài)對(duì)應(yīng)表

在實(shí)際的交通系統(tǒng)中，直行綠燈、左轉(zhuǎn)綠燈和紅燈的變化之間都應(yīng)該有黃燈作為緩沖，以保證交通的安全。

因此假如我們假設(shè)方向A的黃燈亮的時(shí)間持續(xù)5s，直行綠燈燈亮的時(shí)間持續(xù)40s，左轉(zhuǎn)燈燈亮的時(shí)間持續(xù)15s，則方向B紅燈燈亮的時(shí)間持續(xù)為(直行綠燈+黃燈+左轉(zhuǎn)綠燈+黃燈)所消耗的時(shí)間，一共為65s。

同樣假設(shè)方向B黃燈亮的時(shí)間持續(xù)5s，直行綠燈燈亮的時(shí)間持續(xù)30s，左轉(zhuǎn)燈燈亮的時(shí)間持續(xù)15s，則方向B紅燈燈亮的時(shí)間持續(xù)為(直行綠燈+黃燈+左轉(zhuǎn)綠燈+黃燈)，一共為55s。

具體時(shí)間參數(shù)的設(shè)定讀者可以根據(jù)需要進(jìn)行修改，但是一定要保證兩個(gè)方向的燈的狀態(tài)符合表1的要求。

上海梁氏太陽(yáng)能交通燈由太陽(yáng)能電池組件、蓄電池、控制器、LED、線路板、PC殼體等組成，適用于全天候工作，其最大優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在利用太陽(yáng)能和其便利的移動(dòng)性、靈活性。利用太陽(yáng)光伏電能無(wú)須外界電源、施工安裝周期短，具有攜帶方便,還可單獨(dú)用在任何需要警示提醒的場(chǎng)所。

恒流電源供電，綠管具有保護(hù)電路，單個(gè)發(fā)光管損壞不影響整燈電性能。倒計(jì)時(shí)雙色顯示，分別顯現(xiàn)紅、綠燈的時(shí)間;完全學(xué)習(xí)型采樣，中途改變走法不會(huì)引起死機(jī);發(fā)光管排列科學(xué)，亮度均勻，視覺(jué)角度寬。電源直接由信號(hào)燈電源提供，無(wú)需單獨(dú)電源線。